Технологии переработки вторичных сырьевых ресурсов молочной отрасли. Лабораторный практикум. Учебное пособие

Порядок выполнения работы

Провести продуктовый расчет в соответствии с заданием варианта (таблица), исходя из уравнения материального баланса. Процесс нормализации осуществляется смешением. Нормы потерь принять в соответствии с приказом №1025 «Об утверждении Норм расхода и потерь сырья при производстве цельномолочной продукции на предприятиях молочной промышленности и организации работ по нормированию расхода сырья».

Контрольные вопросы

1.В чем заключаются особенности нормализации молочных смесей с применением пахты?

2.В какой последовательности осуществляют продуктовый расчет кисломолочных продуктов?

3.В какой последовательности проводят продуктовый расчет нежирных сыров для плавления?

31

Лабораторная работа № 6.

ИЗУЧЕНИЕ ТЕХНОЛОГИИ СЫРА ДИЕТИЧЕСКОГО ИЗ ПАХТЫ

Цель работы: ознакомиться с технологическим процессом производства мягких диетических сыров из пахты.

Приборы, материалы и реактивы: водяная баня, колбы на 100, 150 см3, цилиндры объемом 1000 см3, сыродельная ванна на 40 дм3, нож для разрезки сгустка, деревянные грабли, прямоугольная форма для сыра, пахта, закваска на обезжиренном молоке, приготовленная с использованием чистых культур молочнокислых бактерий, для мелких сыров, сычужный фермент, хлористый кальций в виде 40 %-ного раствора.

Теоретические сведения

Сыры свежие (без созревания) вырабатываются при участии молочнокислых бактерий. Сыры выпускаются следующих наименований: мягкие − любительский, адыгейский, моале, останкинский, клинковый.

Особенностями технологии мягких сыров являются применение высокой температуры пастеризации молока; внесение в пастеризованное молоко повышенных доз бактериальных заквасок и препаратов в количестве 1,5-2,5 %, состоящих в основном из штаммов молочнокислых и ароматобразующих лактококков; повышенная зрелость и кислотность молока перед свертыванием

иполучение более прочного сгустка; дробление сгустка крупными кусками: отсутствие второго нагревания сырного зерна; выработка и реализация сыров свежими с участием только молочнокислых бактерий.

Производство сыров из пахты осуществляется в следующей последовательности: приемка и подготовка сырья; пастеризация

иохлаждение смеси; подготовка смеси к свертыванию белков; образование сгустка; обработка сгустка; формование зерна; само-

32

прессование и прессование сыра; посолка сыра; созревание сыра. Мягкие сыры формуют способом розлива крупно разрезанного на куски сгустка или крупного зерна непосредственно в групповые перфорированные формы.

Сыворотка отделяется от сырного зерна посредством самопрессования. Содержание белков и других азотистых соединений

вмягких сырах, представленных в растворимой форме, хорошо усвояемой организмом человека, в 2-3 раза выше, чем в твердых сырах.

Сыр диетический из пахты относится к группе мягких сы- чужно-кислотных самопрессующихся сыров, реализуемых без созревания, и предназначен для непосредственного употребления

впищу. Вырабатывают сыр из пастеризованной пахты с использованием бактериальной закваски, приготовленной на чистых культурах молочнокислых стрептококков с последующей специальной обработкой.

Сыр пахтовый имеет форму трапеции массой 0,5-1,2 кг или прямоугольного бруска массой 0,1-0,5 кг и предназначен для непосредственного потребления в свежем виде. Вырабатывают сыр из пастеризованной пахты путем сквашивания бактериальной закваской молочнокислых стрептококков с последующей специальной обработкой. Технология его аналогична технологии сыра

диетического. Хранят готовый продукт при температуре не выше 20 0С не более 24 ч с момента окончания технологического процесса.

Сыр из пахты выпускают в форме прямоугольного бруска массой 0,5-1,0 кг. В зависимости от введенных вкусовых веществ сыр подразделяют на три вида: диетический, соленый, соленый со специями. Продукт предназначен для непосредственного потребления и реализуется в свежем виде. Основные технологические операции при выработке продукта такие же, как и при производстве сыра диетического.

Сыр клинковый творожный выпускают в форме клина массой 0,5 – 2,0 кг соленым и несоленым, жирным и нежирным. Сыр предназначен для непосредственного потребления в пищу в свежем виде. Вырабатывают сыр из цельного пастеризованного,

33

обезжиренного молока или смеси обезжиренного молока с пастеризованной пахтой. Смесь заквашивают закваской, приготовленной на чистых культурах молочнокислого стрептококка. При производстве сыра используют также сычужный фермент или препарат ВНИИМС, хлористый кальций с добавлением специй: укропного масла, вытяжки тмина или зиры, зерен тмина или зиры. Основные технологические операции выполняют так же, как и при выработке сыра диетического. Готовый продукт хранят в камерах с температурой не выше 8 0С не более 72 ч с момента выработки.

Сыр «Арошан» относится к группе сыров пониженной жирности и выпускается без подразделения на сорта. Продолжительность созревания сыра не менее30 сут. Продукт предназначен для непосредственного потребления в пищу . Сыр вырабатывают из смеси пастеризованного цельного или обезжиренного молока и пахты с использованием закваски для мелких сычужных сыров. Посоленный сыр созревает в течение30-40 сут. при температуре 10-12 0С и относительной влажности воздуха92-94 %. Готовый сыр завертывают в упаковочную бумагу, подпергамент, целлофан или полимерные пленки и упаковывают в деревянные ящики. Зрелый сыр хранят при температуре8 – 12 0С и относительной влажности воздуха 80-85 % не более 2 мес.

Сыр гродненский относится к полутвердым сычужным сырам пониженной жирности и предназначен для непосредственного употребления в пищу. Сыр выпускают в форме низкого цилин-

дра со слегка выпуклой боковой поверхностью и кругленными гранями. Масса головки сыра – 6 – 8 кг. Вырабатывают продукт из смеси пастеризованного цельного молока и пахты с использованием сычужного фермента и закваски для мелких сычужных сыров. Продолжительность созревания сыра35 дней. Созревший сыр упаковывают в деревянные ящики или барабаны, высланные оберточной бумагой; хранят при температуре 8 – 12 0С и относительной влажности воздуха 80 – 85 % не более 2 мес.

Сыр «Раница» относится к кисломолочным сырам и выпускается двух видов: соленый с тмином и соленый без тмина. Сыр выпускают в виде батона диаметром не более 70 мм и длиной до

34

240 мм. Продукт предназначен для непосредственного употребления в пищу. Вырабатывают сыр из обезжиренного молока и пахты, обезжиренного творога и пахты путем получения белковой массы термокальциевой коагуляцией молочных белков, смешиванием белковой массы с высокожирными сливками, солью, тмином и последующей термомеханической обработкой.

При использовании для выработки сыра готового обезжиренного творога его смешивают с сывороткой, нагревают до 40 – 42 0С и выдерживают в течение 2-3 ч. После этого к смеси добавляют пахту с температурой95-97 0С в соотношении пахты и обезжиренного творога 1:5 и обрабатывают так же, как и при выработке сыра из смеси пахты и обезжиренного молока.

К подготовленной белковой массе добавляют высокожирные сливки, соль, тмин, смесь вымешивают до получения однородной массы, подогревают до температуры 70-80 0С и дополнительно вымешивают в течение20-40 мин в плавителе. Готовую горячую сырную массу фасуют батонами при помощи гидравлического или вакуумного шприца в полимерные пленки. Батоны охлаждают при температуре 0-8 0С и упаковывают в дощатые или картонные короба массой по 20 кг. Хранят готовый продукт при температуре не выше 8 0С не более 20 сут.

Нежирный сыр изготовляют из свежей пахты, полученной при производстве масла способом преобразования высокожирных сливок, с кислотностью не выше 25 °Т. Сыр предназначен для использования в качестве сырья при выработке плавленых сыров. Вырабатывают продукт путем свертывания пахты сычужным ферментом с последующей обработкой. Сыр созревает при температуре воздуха 15-18 °С и относительной влажности воздуха 80-90 %. Через 25-30 дней после выработки сыр парафинируют. Сыр, упакованный в пленку, созревает при тех же условиях, что и парафинированный. Продолжительность созревания сыра не менее 1 мес.

Сыр нежирный с ускоренным созреваниемвырабатывают из смеси пахты и обезжиренного молока. Сыр предназначен для использования в качестве сырья при выработке плавленых сыров. В бочках сыр созревает при температуре18-20 0С и относитель-

35

ной влажности воздуха 80 % в течение 15 сут. Сыр, упакованный в мешки, созревает на полках при тех же режимах.

Порядок выполнения работы

Провести выработку сыра из пахты с применением операций нормализации, пастеризации, заквашивания и сычужного свертывания, обработки сгустка, формования, самопрессования.

Свежую пахту, полученную от производства сладкосливочного масла, нормализуют цельным или обезжиренным молоком до массовой доли жира в смеси 0,6-0,7 %, пастеризуют при температуре 74-78 °С с выдержкой 15-20 с, охлаждают до температуры заквашивания 26-30 °С.

В смесь вносят закваску чистых культур молочнокислых лактококков в количестве 2-5 % к массе смеси, хлористый кальций из расчета 10-40 г безводной соли на 100 кг смеси в виде 40 %-ного раствора, сычужный фермент из расчета свертывания смеси за 35-45 мин, предварительно растворенного в пастеризованной и охлажденной пахте. Смесь перемешивают и оставляют в покое для образования сгустка.

Готовый сгусток должен хорошо раскалываться при пробе на излом, иметь гладкие стенки и выделять прозрачную желтова- то-зеленую сыворотку. Сгусток режут на куски размером 2-3 см и оставляют в покое на 10-12 мин. Затем сырную массу подогревают до 55 °С и, медленно перемешивая, подогревают до 67-70 °С, получая сырное зерно размером 1,0-1,5 см. После этого производится формование зерна наливом в формы при постоянном перемешивании.

Самопрессование сыра проводится в формах в течение 1-2 ч. Сыр имеет форму прямоугольного бруска массой 0,7-1,0 кг. Сыр охлаждают в холодильной камере до 8 °С и проводят дегустацию. Хранят в холодильной камере при температуре0-8 °С не более 5 сут.

36

Контрольные вопросы

1.К какой группе сыров относится сыр диетический из

пахты?

2.С какой целью вносят хлористый кальций?

3.Какова активность сычужного фермента?

4.Какова цель второго нагревания?

5.Какие способы формования сырного зерна Вы знаете?

Лабораторная работа № 7.

БИОТЕХНОЛОГИЯ СНИЖЕНИЯ ОСТАТОЧНОЙ АНТИГЕННОСТИ СЫВОРОТОЧНЫХ БЕЛКОВ

Цель работы: освоить способы гидролиза сывороточных белков для снижения их аллергенности.

Приборы, материалы и реактивы: обезжиренное молоко или подсырная сыворотка объемом0,5 дм3, бумажные фильтры, баня водяная, воронка стеклянная, колбы конические на 100 см3, стакан стеклянный на 250 см3, бюретка, раствор с массовой долей фенолфталеина 1 %, раствор с молярной концентрацией гидроксида натрия 0,1 моль/дм3, посуда и оборудование для определения массовой доли белка методом Къельдаля.

Теоретические сведения

Коровье молоко содержит более25 различных белковых компонентов, которые могут вызвать образование антител у людей. Непереносимость к коровьему молоку может быть вызвана самыми разнообразными нарушениями расщепления или всасывания углеводов, жиров или белков. Однако реакции повышенной чувствительности к молоку обусловлены, главным образом, белковыми компонентами. Жиры молока и лактоза сами по себе не характеризуются антигенными свойствами.

β-Лактоглобулин присутствует в коровьем молоке в количестве 10 % от общего количества белков и является основным сывороточным белком (более 50 % от массовой доли сывороточ-

37

ных белков). β-Лактоглобулин – полноценный источник необходимых аминокислот, в том числе аминокислот с разветвленными боковыми цепями. Он является основным аллергеном коровьего молока. Однако в грудном молоке этот белок отсутствует, поэтому введение в рацион в качестве прикорма продуктов на основе коровьего молока может привести к возникновению аллергических реакций у детей. Чаще всего клиническими проявлениями подобной аллергии бывают кожные заболевания: (экзема, зудящая сыпь, дерматит), гастроэнтеральные симптомы (боли в районе живота, диарея, рвота и запор), иногда проявляются респираторные явления (ринит, кашель, приступы удушья).

α-Лактоальбумин – является второй наиболее распространённой составляющей сывороточных белков молока(около 20– 25 %). α-Лактоальбумин вызывает медленное развитие симптомов пищевой непереносимости (не ранее чем через 3-5 дней после употребления молочных продуктов в пищу). Он отличается от β-лактоглобулина тем, что не имеет в структуре свободных

тиоловых групп и может служить начальной точкой для -кова лентной агрегации, поэтому чистый α-лактоальбумин не образует гель в неденатурированном состоянии в некислой среде.

Бычий сывороточный альбумин(BSA) – основной белок сыворотки крови, встречающийся во всех тканях и секрециях организма. Доля в составе сывороточного протеина от 5 до 10 %.

Бычий сывороточный альбумин представляет собой глобулу в форме сплюснутого эллипсоида вращения с полуосями17 на 42 ангстрем, состоящую из 607 аминокислотных остатков. Бычий сывороточный альбумин в меньшей степени вызывает аллергическую реакцию на молоко.

Казеин – это основной белок молока (80 % от массовой доли всех белков молока). Устойчив к нагреванию. В молоке он находится в виде коллоидных соединений с фосфатом кальция. Так как он не видоспецифичен, то при сенсибилизации к нему возможны перекрестные реакции на молоко других животных, а также молочные продукты, содержащие казеин (сыры). В случаях селективной аллергии к сыру (при переносимости молока) можно предполагать наличие сенсибилизации к плесневым грибам.

38

Аллергены коровьего молока довольно стабильны и могут сохранять свои аллергенные свойства и после технологической обработки. Поскольку сывороточные белки являются наиболее аллергенными среди белков молока, а β-лактоглобулин находится в сыворотке в наибольшем количестве, то при воздействии на него возможно максимально снизить антигенность молока.

Известны различные технологии снижения аллергенности белков молока, которые позволяют добиться уменьшения или отсутствия антигенных детерминант в их структуре. Поскольку нативные сывороточные белки проявляют свою иммунореактивность только при сохранении молекулой третичной структуры, различные технологические приемы (тепловая обработка, применение высокого давления, ферментативный гидролиз и др.) могут изменить аллергенный потенциал продуктов питания. В результате происходят конформационные переходы в белковых молекулах, приводящие к изменению структуры и перевариваемости денатурированных белков, а также разрушению или ограничению доступа к антигенным эпитопам. Длительное нагревание молочного сырья уменьшает его пищевую ценность и может привести к снижению растворимости и недостаточной перевариваемости продукта, что является существенным недостатком для снижения аллергенности с помощью тепловой денатурации.

Использование высокого давления в технологической -пе реработке приводит к некоторым изменениям в молекулярной структуре белков и обеспечивает появление новых свойств, которые не могут быть достигнуты путем использования обычных методов модификации белков. Основной термодинамический подход к модификациям, вызванным высоким гидростатическим давлением, основан на сжимаемости молекул и изменении их объема (∆V). Такое физическое воздействие приводит к равновесному сдвигу в пользу состояния с наименьшим общим объемом. Давление оказывает разрушительный эффект на четвертичную (200 МПа) структуру большинства глобулярных белков, но вызывает относительно небольшое влияние на вторичную структуру (>300–700 МПа). Денатурация белка включает диссоциацию олигомерных белков, разворачивание и агрегацию. Ковалентные

39

связи белка остаются нетронутыми. Эти изменения зависят от структуры и концентрации белка, величины давления, температуры, рН, ионной силы, состава растворителя. Денатурация под давлением является легко контролируемым процессом и вызывает менее значительные перестройки в белковой глобуле, чем температурное или химическое воздействие.

Снижение аллергенного потенциала сывороточных белков молока возможно в результате удаления из него лактоглобулинов с применением селективных специфических сорбентов. Наи-

больший интерес представляет осаждение белковых веществ с применением такого специфического сорбента, как хитозан. Это природный полисахарид, получаемый в результатеNдезацетилирования хитина. Хитозан способен селективно взаимодействовать с различными белками молока, образуя при этом нерастворимый комплекс. Следует отметить, что хитозан является малотоксичным и способным к биоразложению полимером.

Наиболее перспективным подходом для снижения аллергенности молочных продуктов является биокаталитическая конверсия молочных белков, направленная на получение их гидролизатов с заданными молекулярно-массовым распределением и остаточной антигенностью. Специфичность протеолитических ферментов по отношению к типу пептидной связи является -од ним из основных свойств таких систем, что позволяет получать продукты с различной степенью гидролиза белка. Применение ферментативных гидролизатов в качестве белкового компонента специализированных продуктов направлено на уменьшение или устранение аллергенности белков молока и одновременное -ис ключение риска сенсибилизации организма. Кроме того, гидролизованные белки характеризуются определенным физиологическим воздействием на организм человека в результате ускорения процесса усвоения короткоцепочечных пептидов в кишечном тракте по сравнению с нативными белками и аминокислотами. Для некоторых пептидов доказаны биологически активные свойства: бифидогенный, антифунгальный, иммуномодулирующий, гипотензивный эффекты.

Основными характеристиками ферментативных гидролизатов являются степень гидролиза белковых субстратов, пептидный

40